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半芳香族聚酰胺樹(shù)脂組合物以及包含該組合物的成型品的制作方法_4

文檔序號(hào):9619087閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
mm的范圍內(nèi)。此外,纖維狀填充劑(D)的縱橫比優(yōu)選在 5~2000的范圍內(nèi),更優(yōu)選為30~600的范圍內(nèi)。
[0103] 關(guān)于纖維狀填充劑(D),從與基質(zhì)樹(shù)脂的粘接性,特別是與聚酰胺的粘接性被改 善,所得的聚酰胺樹(shù)脂組合物的機(jī)械特性大幅度提高考慮,優(yōu)選實(shí)施了表面處理。該表面處 理中的表面處理劑的例子中,包括硅烷系偶聯(lián)劑、鈦系偶聯(lián)劑和鋁酸酯系偶聯(lián)劑等偶聯(lián)劑、 以及上漿劑等。適合使用的偶聯(lián)劑的例子中,包括氨基硅烷、環(huán)氧硅烷、甲基三甲氧基硅烷、 甲基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷和乙烯基三 甲氧基硅烷。此外,適合使用的上漿劑的例子中,包括環(huán)氧系化合物、氨基甲酸酯系化合物、 羧酸系化合物、氨基甲酸酯/馬來(lái)酸改性化合物和氨基甲酸酯/胺改性系化合物等。這些表 面處理劑可以單獨(dú)使用1種,可以并用2種以上。特別是,如果并用偶聯(lián)劑和上漿劑,則纖維 狀填充劑(D)與基質(zhì)樹(shù)脂、特別是與聚酰胺的粘接性被進(jìn)一步改善,所得的半芳香族聚酰 胺樹(shù)脂組合物的機(jī)械特性進(jìn)一步提高。進(jìn)行了表面處理的纖維狀填充劑(D)在625±20°C 加熱10分鐘以上時(shí)的質(zhì)量減少,相對(duì)于進(jìn)行了表面處理的纖維狀填充劑(D) 100質(zhì)量份優(yōu) 選為0.01~8.0質(zhì)量份的范圍內(nèi),更優(yōu)選為0. 1~5.0質(zhì)量份的范圍內(nèi)。
[0104] 1-5.導(dǎo)電材(E)
[0105] 本發(fā)明的半芳香族聚酰胺樹(shù)脂組合物可以含有導(dǎo)電材(E)。通過(guò)含有導(dǎo)電材 (E),例如,成型為燃料系統(tǒng)部件時(shí)可以抑制靜電火花的發(fā)生,此外成型為汽車部件,進(jìn)一步 實(shí)施靜電涂裝時(shí)可以賦予要求的導(dǎo)電性。本發(fā)明中的所謂導(dǎo)電材,定義為體積電阻率為 100 Ω · cm以下的材料。
[0106] 導(dǎo)電材(E)的例子中,包括例如,碳纖維、導(dǎo)電性炭黑、碳原纖維、碳納米管、金屬 纖維、金屬粉末、金屬薄片、金屬氧化物粉末、金屬被覆纖維等,但從低比重,導(dǎo)電性賦予效 果和增強(qiáng)效果的平衡優(yōu)異考慮,導(dǎo)電材(E)優(yōu)選為選自由碳纖維、導(dǎo)電性炭黑、碳原纖維和 碳納米管所組成的組中的至少1種。
[0107] 另外,在本發(fā)明中,上述纖維狀填充劑(D)有時(shí)兼作導(dǎo)電材(E)。例如,碳纖維、碳 原纖維、碳納米管、金屬纖維、金屬被覆纖維等有時(shí)在作為纖維狀填充劑(D)的同時(shí)也作為 導(dǎo)電材(E)。
[0108] 作為上述碳纖維,可以是瀝青系、PAN系的任一碳纖維,但從彈性模量、耐沖擊性方 面優(yōu)異考慮,優(yōu)選為PAN系碳纖維。關(guān)于碳纖維的平均纖維長(zhǎng)度,從保持良好的成型性和提 高所得的成型品的機(jī)械特性、耐熱性的觀點(diǎn)考慮,在熔融混煉前的狀態(tài)下優(yōu)選為1~20_ 的范圍內(nèi),更優(yōu)選為3~IOmm的范圍內(nèi),進(jìn)一步優(yōu)選為5~8mm的范圍內(nèi)。碳纖維的縱橫 比優(yōu)選為100~5000的范圍內(nèi),更優(yōu)選為300~2000的范圍內(nèi)。
[0109] 作為上述導(dǎo)電性炭黑,例如,可以使用國(guó)際公開(kāi)第01/81473號(hào)小冊(cè)子或日本特 開(kāi)2006-213798號(hào)公報(bào)中作為導(dǎo)電用炭黑而記載的炭黑等。此外也能夠使用市售的導(dǎo)電 性炭黑,可以使用能夠由Ketjen black International株式會(huì)社獲得的科琴黑EC600JD、 EC300J ;能夠由cabot公司獲得的VULCAN XC-72、XC-305 ;能夠由Degussa公司獲得的 PrintexXE2B ;和能夠由東海carbon株式會(huì)社獲得的#5500、#4500 ;能夠由三菱化學(xué)株式會(huì) 社獲得的#5400B等。
[0110] 作為上述碳原纖維,可以使用國(guó)際公開(kāi)第94/23433號(hào)小冊(cè)子所記載的微細(xì) 的碳纖維等。此外也能夠使用市售的碳原纖維,可以使用能夠由Hyperion Catalysis International公司獲得的BN原纖維等。
[0111] 此外,作為碳納米管,可以使用日本特許第3761561號(hào)所記載的多層碳納米管等。
[0112] 關(guān)于導(dǎo)電材(E)的含量,從導(dǎo)電性與機(jī)械特性的平衡優(yōu)異考慮,相對(duì)于聚酰胺樹(shù) 脂組合物100質(zhì)量份優(yōu)選為0. 1~30質(zhì)量份的范圍內(nèi),更優(yōu)選為0. 2~25質(zhì)量份,進(jìn)一步 優(yōu)選為0.3~20質(zhì)量份。
[0113] 1-6.任意的添加劑
[0114] 關(guān)于本發(fā)明的半芳香族聚酰胺樹(shù)脂組合物,在不損害發(fā)明的效果的范圍內(nèi),根據(jù) 用途可以含有任意的添加劑。任意的添加劑的例子中,包括抗氧化劑(酚類、胺類、硫類和 磷類等)、填充材(粘土、二氧化硅、氧化鋁、滑石、高嶺土、石英、云母和石墨等)、耐熱穩(wěn)定 劑(內(nèi)酯化合物、維生素 E類、氫醌類、鹵化銅和碘化合物等)、光穩(wěn)定劑(苯并三唑類、三 嗪類、二苯甲酮類、苯甲酸酯類、受阻胺類和草酰替苯胺類等)、其它聚合物(聚烯烴類、乙 烯-丙烯共聚物、乙烯-1- 丁烯共聚物等烯烴共聚物、丙烯-1- 丁烯共聚物等烯烴共聚物、 聚苯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚縮醛、聚砜、聚苯醚、氟樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂和LCP等)、阻燃劑 (溴系、氯系、磷系、銻系和無(wú)機(jī)系等)熒光增白劑、增塑劑、增稠劑、抗靜電劑、脫模劑、顏 料、結(jié)晶成核劑以及各種公知的配合劑。
[0115] 本發(fā)明的聚酰胺樹(shù)脂組合物中的任意添加劑的含量根據(jù)該成分的種類而不同,但 相對(duì)于半芳香族聚酰胺(A)、半芳香族聚酰胺(B)、烯烴聚合物(C)和纖維狀填充材(D)的 合計(jì)100質(zhì)量份優(yōu)選為0~10質(zhì)量份,更優(yōu)選為0~5質(zhì)量份,進(jìn)一步優(yōu)選為0~1質(zhì)量 份。
[0116] 1-7.各成分的含有比
[0117] 本發(fā)明的半芳香族聚酰胺樹(shù)脂組合物優(yōu)選以如下的比率含有半芳香族聚酰胺 (A)、半芳香族聚酰胺(B)、烯烴聚合物(C)和纖維狀填充材(D):相對(duì)于半芳香族聚酰胺 (A) 、半芳香族聚酰胺(B)、烯烴聚合物(C)和纖維狀填充材(D)的合計(jì)100質(zhì)量份,半芳香 族聚酰胺㈧為20~60質(zhì)量份,半芳香族聚酰胺⑶為5~30質(zhì)量份,烯烴聚合物(C) 為1~30質(zhì)量份,纖維狀填充材(D)為0~60質(zhì)量份,優(yōu)選纖維狀填充材(D)為5~60 質(zhì)量份,進(jìn)一步優(yōu)選纖維狀填充材(D)為5~50質(zhì)量份。
[0118] 其中,相對(duì)于半芳香族聚酰胺(A)與半芳香族聚酰胺(B)的合計(jì)質(zhì)量,半芳香族聚 酰胺(B)的質(zhì)量的比例,即(BV((A) + (B))優(yōu)選為0.05~0.5,更優(yōu)選為0. 1~0.3。在 (B) 的比例為0.05以下的情況下,具有所得的樹(shù)脂組合物的阻氣性提高效果變得不充分的 傾向。此外,在⑶的比例為0.5以上的情況下,雖然可以提高樹(shù)脂組合物的阻氣性,但是 有時(shí)損害注射流動(dòng)性、脫模性等成型性。
[0119] 此外,相對(duì)于半芳香族聚酰胺(A)與半芳香族聚酰胺(B)的合計(jì)質(zhì)量,烯烴聚合物 (C) 的質(zhì)量的比例,即(C) A(A)+ (B))優(yōu)選為0.03~0.75,更優(yōu)選為0.07~0.5。在(C) 的比例為0.03以下的情況下,有時(shí)所得的樹(shù)脂組合物的耐沖擊強(qiáng)度不充分。此外,在(C) 的比例為0. 75以上的情況下,具有損害阻氣性、耐熱性、機(jī)械物性、成型性的傾向。
[0120] 2.半芳香族聚酰胺樹(shù)脂組合物的制造方法
[0121] 本發(fā)明的半芳香族聚酰胺樹(shù)脂組合物可以通過(guò)將上述比率的半芳香族聚酰胺 (A)、半芳香族聚酰胺(B)、烯烴聚合物(C)、以及根據(jù)需要的纖維狀填充材(D)、導(dǎo)電材(E) 及其它成分,通過(guò)公知的方法例如用亨舍爾混合機(jī)、V攪拌器、帶式攪拌器或轉(zhuǎn)筒攪拌器等 進(jìn)行混合的方法,或混合后進(jìn)一步用單軸擠出機(jī)、多軸擠出機(jī)、捏合機(jī)或班伯里密煉機(jī)等熔 融混煉,然后,進(jìn)行造?;蚍鬯榈姆椒▉?lái)制造。
[0122] 作為熔融混煉方法,可以采用公知的方法,例如,可以采用專利文獻(xiàn)1所記載的方 法。
[0123] 3.包含半芳香族聚酰胺樹(shù)脂組合物的成型品
[0124] 由本發(fā)明的聚酰胺樹(shù)脂組合物形成的成型品的例子中,包括例如,散熱器面罩、 后擾流板、輪轂罩、輪轂蓋、前圍上通風(fēng)格柵板(cowl vent grille)、百葉式出氣口、導(dǎo)氣 罩、頂罩(hood bulge)、擋泥板和后門(backdoor)等汽車用外裝部件;汽缸蓋罩、發(fā)動(dòng)機(jī) 座、進(jìn)氣歧管(air intake manifold)、節(jié)氣門體(throttle body)、進(jìn)氣管、散熱器水箱、 散熱器支架、水栗進(jìn)口、水栗出口、恒溫器外殼(thermostat housing)、冷卻風(fēng)扇、風(fēng)扇護(hù) 罩、機(jī)油盤(pán)、機(jī)油濾清器殼(oil filter housing)、加油口蓋(oil filler cap)、機(jī)油油 量表、正時(shí)皮帶、正時(shí)皮帶罩和發(fā)動(dòng)機(jī)蓋(engine cover)等汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)部件;燃 油蓋(fuel cap)、加油管、汽車油箱、油位傳感器模塊(fuel sender module)、燃油截止 閥、快速連接器、罐(canister)、燃油輸送管(fuel delivery pipe)和加油器頸管(fuel filler neck)等汽車用燃料系部件;變速桿殼和傳動(dòng)軸等汽車用驅(qū)動(dòng)系部件;平穩(wěn)桿連接 桿(stabilizer bar linkage rod)等汽車用底盤(pán)部件;車窗調(diào)節(jié)器、門鎖、車門把手、門外 鏡夾(outside door mirror stay)、加速踏板、踏板模塊、密封圈、軸承、軸承保持架、齒輪 和操作機(jī)構(gòu)(actuator)等汽車用功能部件;線束連接器、閉鎖繼電器(relay block)、傳感 器殼、封裝(encapsulation)、點(diǎn)火線圈和分電器蓋等汽車用電子部件;通用設(shè)備(割灌機(jī)、 割草機(jī)和鏈鋸等)用燃料罐等通用設(shè)備用燃料系部件;以及連接器和LED反射器等電氣電 子部件等,但是本發(fā)明的聚酰胺樹(shù)脂組合物由于耐沖擊性、伸長(zhǎng)率等韌性、與拉伸強(qiáng)度等機(jī) 械特性的兩特性同時(shí)優(yōu)異,而且耐熱性、低吸水性、耐化學(xué)藥品性、長(zhǎng)期耐熱性等特性也優(yōu) 異,因此可以特別優(yōu)選作為汽車用燃料罐、快速連接器、軸承保持架、通用設(shè)備用燃料罐、燃 油蓋、加油器頸管、油位傳感器模塊、輪轂蓋、擋泥板或后門使用。
[0125] 4.本發(fā)明的一方案涉及的構(gòu)成
[0126] 作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式,可以舉出以下的構(gòu)成。
[0127] [1] -種半芳香族聚酰胺樹(shù)脂組合物,其包含:
[0128] 包含來(lái)源于對(duì)苯二甲酸的構(gòu)成單元和來(lái)源于己二酸的構(gòu)成單元作為二羧酸成分, 包含來(lái)源于碳原子數(shù)4~10的直鏈脂肪族二胺的構(gòu)成單元作為二胺成分的半芳香族聚酰 胺(A,)20~60質(zhì)量份,
[0129] 包含來(lái)源于間苯二甲酸的構(gòu)成單元作為二羧酸成分,包含來(lái)源于碳原子數(shù)4~15 的脂肪族二胺的構(gòu)成單元作為二胺成分的半芳香族聚酰胺(B')5~30質(zhì)量份,
[0130] 包含具有官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)單元0. 1~1. 5質(zhì)量份的烯烴聚合物(C) 1~30質(zhì)量份, 以及
[0131] 纖維狀填充材(D) 5~60質(zhì)量份,
[0132] (其中,(A')、(B')、(C)和⑶的合計(jì)為100質(zhì)量份),并且,(A')與(B')的質(zhì) 量的比例((B,V((A')+ (B')))為 0· 05 ~0· 5。
[0133] [2]根據(jù)[1]所述的半芳香族聚酰胺樹(shù)脂組合物,上述半芳香族聚酰胺(A')所包 含的來(lái)源于對(duì)苯二甲酸的結(jié)構(gòu)單元與來(lái)源于己二酸的結(jié)構(gòu)單元的含有率之比是,來(lái)源于對(duì) 苯二甲酸的結(jié)構(gòu)單元/來(lái)源于己二酸的結(jié)構(gòu)單元的摩爾比為40/60~80/20。
[0134] [3]根據(jù)[1]或[2]所述的半芳香族聚酰胺樹(shù)脂組合物,上述半芳香族聚酰胺 (B')所包含的全部二羧酸成分的60~100摩爾%為來(lái)源于間苯二甲酸的構(gòu)成單元,0~ 40摩爾%為來(lái)源于對(duì)苯二甲酸的構(gòu)成單元。
[0135] [4]根據(jù)[1]~[3]的任一項(xiàng)所述的半芳香族聚酰胺樹(shù)脂組合物,上述半芳香族聚 酰胺(A')所包含的全部二胺成分的80~100摩爾%為來(lái)源于1,6-己二胺的構(gòu)成單元。
[0136] [5]根據(jù)[1]~[4]的任
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